[发明专利]耐磨耗性构件及其制造方法

权利要求书

1．耐磨耗性构件，其特征在于，具备氮化硅烧结体，所述氮化硅烧结体包含75～97质量％的氮化硅，0.2～5质量％的长轴径在1μm以下的氮化钛粒子，以及2～20质量％以Si-R-Al-O-N化合物(R为稀土类元素)为主的晶间相。

2．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛粒子以单粒形态分散在前述氮化硅烧结体中。

3．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛不固溶于前述氮化硅及前述晶间相。

4．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛粒子分散在前述晶间相中。

5．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛粒子含有80％以上长宽比在1.0～1.2范围内的粒子。

6．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛粒子的长轴径和短轴径之差在0.2μm以下。

7．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化钛粒子为球状。

8．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化硅烧结体的气孔率在0.5％以下，且其最大气孔径在2μm以下。

9．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化硅烧结体的3点弯曲强度在1000MPa以上，且其断裂韧性值在6.5MPa·m^1/2以上。

10．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，用推力型轴承试验机，在另一材料为按照JIS G-4805规定的SUJ2钢球、39.2MPa负载、1200rpm转数的条件下，进行前述耐磨耗性构件表面剥离的试验以测定滚动寿命时，前述耐磨耗性构件的往返次数在1×10⁸以上。

11．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述耐磨耗性构件具备球体材料。

12．如权利要求11所述的耐磨耗性构件，其中，前述球体的挤压强度在200MPa以上，且断裂韧性值在6.5MPa·m^1/2以上。

13．如权利要求11所述的耐磨耗性构件，其中，用推力型轴承试验机，在另一材料为按照JIS G-4805规定的SUJ2钢板、每1个球体的最接触应力为5.9GPa、1200rpm转数的条件下，进行前述球体表面剥离的试验以测定滚动寿命时，前述球体的滚动寿命在400小时以上。

14．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述晶间相包含换算成氧化物为0.5～10质量％的稀土类元素、0.1～5质量％氧化铝、5质量％以下的氮化铝。

15．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述氮化硅烧结体包含换算成氧化物为0.1～5质量％的选自镁、锆、铪及钨的至少1种元素的化合物。

16．如权利要求1所述的耐磨耗性构件，其中，前述耐磨耗性构件为滚动轴承构件。

17．具备氮化硅烧结体的耐磨耗性构件的制造方法，其特征在于，具备以下4个步骤：在含氧量1.7质量％以下、α相型氮化硅含量90质量％以上、平均粒径1.0μm以下的氮化硅粉末中添加换算成氧化物为0.5～10质量％的稀土类化合物、平均粒径在0.7μm以下的氮化钛或换算成氮化钛为0.1～5质量％的通过烧结转变为氮化钛的钛化合物、0.1～5质量％的氧化铝及5质量％以下的氮化铝，调制成原料混合物的步骤；使前述原料混合物成型为规定形状的步骤；对通过前述成型步骤获得的成型体进行脱脂处理后，在1300～1450℃的温度范围内进行热处理的步骤；以及在1600～1900℃的温度范围内对经过前述热处理的成型体进行烧结，制得前述氮化硅烧结体的步骤。

18．如权利要求17所述的耐磨耗性构件的制造方法，其特征还在于，在前述氮化硅粉末中分数次添加前述氮化钛或通过烧结转变为氮化钛的钛化合物并混合。

19．如权利要求17所述的耐磨耗性构件的制造方法，其特征还在于，前述原料混合物中包含换算成氮化钛为0.1～5质量％的平均粒径在0.5μm以下的氧化钛粉末。

20．如权利要求17所述的耐磨耗性构件的制造方法，其特征还在于，还包括在300个大气压以上的非氧化性氛围气中，于1600～1850℃的温度范围内，对通过前述烧结处理获得的前述氮化硅烧结体进行HIP处理的步骤。